02. Fundatii Pe Piloti_curs

8/8/2019 02. Fundatii Pe Piloti_curs

1/98

1

PROIECTAREA GEOTEHNIC A FUNDAIILOR PE PILOI

GENERALITI

Scop i domenii de aplicare

Se aplic la proiectarea fundaiilor pe piloi, cu respectareacondiiei:- latura sau diametrul seciunii transversale curente a pilotului, d, este: 0.3 < d 3.0m.i la proiectarea fundaiilor pe barete,cu respectarea urmtoarelor condiii:- seciunea transversal a baretei poate fi alungit (dreptunghiular cu laturile mici curbe saudrepte) sau compus n form de T, L, H, X, cruce etc., cu condiia ca execuia acesteia (forare,armare i betonare) s se realizeze ntr-o singur etap;- dimensiunea cea mai mic a seciunii transversale, b, este: b 0.4m;- raportul dintre dimensiunea cea mai mare, l, i cea mai mic, b, este: l/b 6;- aria seciunii transversale, A, este: A 10m2.


2/98

2

Se aplic la proiectarea piloilor supui la urmtoarele tipuri de ncrcri: axiale:

compresiune smulgere

transversale

provenite din micrile pmntului adiacent: frecarea negativ umflarea (ridicarea) terenului deplasarea lateral a terenului, inclusiv aciunea de origine cinematic ce rezult din

deformarea terenului datorit propagrii undelor seismice.


3/98

3

CLASIFICARE

Clasificarea piloilor

Piloii se clasific n funcie de urmtoarele criterii:

materialul din care sunt executai; efectul pe care procedeul de punere n oper a pilotului l are asupra terenuluidin jur;

variaia seciunii transversale; modul de execuie; direcia solicitrii fa de axa longitudinal; modul de transmitere a ncrcrilor axiale la teren; poziia axei longitudinale.


4/98


5/98

5

Dup modul de execuie, piloii pot fi: prefabricai; executai pe loc.

Piloii prefabricai se instaleaz n teren prin:

batere; vibrare; presare; nurubare.


6/98

6

Piloii executai pe loc se realizeaz prin urmtoarele tipuri principale de tehnologii: forare; batere; vibrare.

Dup mrimea diametrului, piloii executai pe loc pot fi: cu diametrul mic (cu diametrul mai mic de 600 mm); cu diametrul mare (cu diametrul de 600 mm sau mai mare).

Dup modul de susinere a pereilor gurilor, piloii executai pe loc prin forarepot fi:

forai n uscat i netubai; forai sub noroi; forai cu tubaj recuperabil; forai cu tubaj nerecuperabil; forai cu burghiu continuu.


7/98

7

Dup modul de susinere a pereilor gurilor, piloii executai pe loc prin baterepot fi:

netubai; cu tubaj recuperabil; cu tubaj nerecuperabil.

Dup direcia solicitrii fa de axa longitudinal, piloii pot fi supui la: solicitri axiale de compresiune sau de smulgere; solicitri transversale; solicitri axiale i transversale aplicate simultan.

Dup modul de transmitere a ncrcrilor axiale la teren, piloii pot fi: purttori pe vrf; flotani.

Dup poziia axei longitudinale, piloii pot fi:

verticali; nclinai.


8/98

8

Clasificarea fundaiilor pe piloi

Dup poziia radierului fa de suprafaa terenului, fundaiile pe piloi pot fi: cu radier jos, n cazul n care piloii sunt nglobai complet n teren; cu radier nalt, n cazul n care piloii sunt liberi de la talpa radierului pn la suprafaa

terenului.


9/98

9

PRESCRIPII PRIVIND ELABORAREA PROIECTULUI

Date privitoare la condiiile amplasamentului

Pentru ntocmirea proiectului fundaiei pe piloi trebuie precizate urmtoarele date referitoare lacondiiile amplasamentului:

stratificaia terenului de fundare cu parametrii geotehnici respectivi; gradul de seismicitate stabilit conform normativ P 100-1:2006; nivelul stabil al apei de suprafa, cu asigurrile impuse de lucrrile specifice; nivelul normal al apei subterane, precum i modificrile eventual previzibile ale

acestuia pentru viitor; agresivitatea apelor subterane i de suprafa (la fundaiile cu radier nalt);

prezena organismelor care atac lemnul, n cazul fundaiilor de lemn;adncimea probabil de afuiere (cnd este cazul).

n cazul n care piloii se execut n incinta unei construcii existente, poziia acestora sedefinitiveaz de comun acord cu beneficiarul.


10/98

10

Alegerea tipului de pilot

Alegerea tipului de pilot, inclusiv calitatea materialului pilotului i metoda de punere n opertrebuie sin seama de urmtoarele aspecte:

ncrcarea ce trebuie preluat de piloi;

posibilitatea conservrii i verificrii integritii piloilor care sunt pui n oper;tipul, alctuirea i deformaiile admisibile ale construciei proiectate;poziia radierului fa de suprafaa terenului; condiiile specifice amplasamentului: vecinti, instalaii subterane etc.; lungimea necesar a piloilor;nivelul apelor subterane i variaia acestuia;

execuia n ap; utilaje de execuie avute la dispoziie; viteza de execuie; experiena local n privina comportrii construciilor similare fundate pe piloi de un

anumit tip.


11/98

11

Fundarea piloilor purttori pe vrf se adopt n cazul n care terenul de fundare cuprindestraturi practic incompresibile la o adncime accesibil tipului de pilot utilizat.n cuprinsul zonei active, trebuie s se verifice dac sub stratul n care se gsesc vrfurilepiloilor, nu exist un strat sau o lentil compresibil care ar putea produce tasarea ntregiifundaii pe piloi. n cazul prezenei unui asemenea strat, piloii trebuie considerai flotani.

OBSERVAIEDac studiile geologice efectuate n zon exclud posibilitatea apariiei unei intercalaiicompresibile n stratul portant de la vrful piloilor, lucrrile de prospectare trebuie s ptrund n acest strat pe o adncime de cel puin 4d; n cazul rocilor compacte se depete n modobligatoriu orizontul alterat.

Utilizarea piloilor forai de diametru mare sau baretelor: fundaia transmite terenului ncrcri transversale mari; baza piloilor sau baretelor ptrunde ntr-un strat practic incompresibil.

Nu se recomand utilizarea piloilor de ndesare (piloi prefabricai, piloi executai pe loc prinbatere, vibrare, vibropresare etc.) n cazul prezenei unor straturi argiloase saturate deconsisten ridicat, n care pot apare fenomene de ridicare a terenului la execuia piloilor, saun zonele urbane unde vibraiile pot afecta construciile nvecinate.


12/98

12

ncercri pe piloi

ncercrile pe piloi se utilizeaz n faza final de proiectare n vederea stabiliriicapacitii portante a piloilor, pentru toate categoriile de construcii.

n mod opional, la construciile obinuite (ncadrate conform STAS 10100/0:75 i normativP100-1:2006 n clasele de importan III, IV i V, respectiv conform HG 766/97 n categoriilede importan C i D) se admite ca n faza final de proiectare s se determine capacitateaportant folosind metodele prescriptive de calcul, dac sub nivelul vrfurilor piloilor se gsescterenuri practic incompresibile i numai dac numrul total de piloi, pentru toate construciilede pe acelai amplasament, este mai mic de 100; de la aceste prevederi fac excepie piloii

forai de diametru mare.

Piloii de prob supui ncercrilor n teren trebuie executai cu aceeai tehnologie i cu aceleaiutilaje avute n vedere n proiectul de execuie al fundaiilor pe piloi.


13/98

13

ncrcri statice de prob

Metoda de ncrcare a piloilor ce se ncearc static pe un amplasament se stabilete deproiectantul de specialitate.

ncrcrile statice de prob se efectueaz n concordan cu NP 045:2000 Normativ privind

ncercarea n teren a piloilor de probi a piloilor din fundaii.


14/98

14

Metodologie pentru determinarea transferului de ncrcare axial prin ncrcarea de

prob a unei barete sau a unui pilot forat de diametru mare prin instrumentare cu reperimecanici.Exemplul prezentat se refer la o baret instrumentat.n cazul n care ntre bareta solicitat axial i teren au loc deplasri relative, rezistena la frecarepe suprafaa lateral a baretei poate fi mobilizat. Procesul de transmitere prin frecare a

ncrcrii axiale de la baret la terenul nconjurtor poart numele de transfer de ncrcare.n vederea determinrii transferului de ncrcare este necesar cunoaterea distribuieideformaiei n adncime n corpul baretei. n acest scop bareta se instrumenteaz cu reperimecanici (fig.E.1) plasai la diferite cote de observaie.Un reper mecanic este alctuit dintr-o tij metalic sudat de o plac de baz. Tija este protejatfa de betonul din corpul baretei printr-o eav rezemat pe placa de baz prin intermediul unei

garnituri de cauciuc. Pentru a evita frecarea ntre tija-reper i eava de protecie, se prevd dinloc n loc distaniere inelare din cauciuc. La captul superior se prevede un capac de care tija-reper se solidarizeaz, nainte de nceperea ncrcrii, printr-o piuli.Reperii mecanici se solidarizeaz de carcasa de armtur a baretei, la interiorul acesteia i suntcobori odat cu carcasa n traneea forat, nainte de betonare. Prin betonare, plcile de baz

se nglobeaz n corpul baretei reprezentnd reperi ai tasrii baretei la cota la care au fostintroduse. n figura E.2 se indic, ntr-o seciune vertical prin baret, schema de amplasare areperilor mecanici.De tija-reper se monteaz un microcomparator pentru nregistrarea deplasrii relative ntre cotaz i cota capului baretei.


15/98

15


16/98

16

20

Fig. E.2


17/98

17

Prelucrarea rezultatelor

Deformaiile n lungul corpului bareteiPentru o anumit treapt de ncrcare, deformaia si a corpului baretei la adncimea zi la careeste cobort reperul mecanic i se determin cu relaia:

ii css += 0 (E.1)unde:so tasarea capului baretei sub o treapt de ncrcareci citirea pe microcomparatorul ataat reperului i la aceeai treapt de ncrcare

Deformaiile si, nregistrate la diferite adncimi pentru una i aceeai treapt de ncrcare, se

reprezint la o scar convenabil, raportndu-se fa de axul vertical al baretei. Se construietegrafic sau analitic o curb de variaie cu adncimea a deformaiilor de compresiune n lungulbaretei (fig.E.3.b).


18/98

18

Fig. E.3


19/98

19

Deformaiile specifice n lungul corpului baretei

Deformaia specifici la cota zi se calculeaz cu relaia:

11

11

+

+

=

ii

iii

zz

ss

(E.2)

unde:si-1 deformaia corpului baretei la adncimea zi-1si+1 deformaia corpului baretei la adncimea zi+1zi+1 -zi-1 distana dintre reperii cobori la adncimile zi-1i zi+1:

Pe baza valorilor i, calculate cu relaia (E.2), se construiete curba de variaie cu adncimea

a deformaiei specifice (fig.E.3c).


20/98

20

Fora axial n lungul corpului baretei

Fora axial Pi la adncimea zi se calculeaz cu expresia:

ibi AEP = (E.3)

unde:

E modulul de deformaie al betonului din corpul bareteiAb aria seciunii transversale a bareteii deformaia specific la cota zi:

Pe baza valorilor Pi calculate cu (E.3) se construiete curba de variaie cu adncimea a forei

axiale P (Fig. E.3.d).

ObservaieEste indicat ca cel mai scurt reper s fie plasat suficient de aproape de suprafaa terenului astfels se poat practica, nainte de nceperea ncrcrii, un an de jur mprejurul baretei pn laadncimea acestui reper. n acest fel, pe zona cuprins ntre capul baretei i cota primului reper,

frecarea pe suprafaa lateral lipsete, iar ncrcarea axial se transmite integral prin baret.


21/98

21

Modulul de deformaie al betonului din corpul baretei poate fi obinut cu relaia:

bAss

zPE

=

)( 10

10

(E.4)

unde:Po ncrcarea axial aplicat pe capul baretei

z1 adncimea primului repers0 tasarea capului bareteis1 deformaia baretei la adncimea z1

n lipsa valorilor E determinate experimental, modulul de deformaie se va calcula cu relaia:

)1(b

ab

E

EEE += (E.5)

unde:Eb modulul de deformaie al betonului

Ea modulul de deformaie al armturii procentul de armare

Eb, Ea se obin din prescripiile n vigoare pentru calculul elementelor de beton i beton armatn funcie de marca betonului i tipul armturii.


22/98

22

Efortul tangenial mobilizat pe suprafaa lateral

Efortul tangenial i mobilizat pe suprafaa lateral a baretei la adncimea zi se calculeaz cuexpresia:

Uzz

PP

ii

iii

=

+

+

)( 1

1 (E.6)

unde:Pi, Pi+1 forele axiale la adncimile zi, respectiv zi+1, calculate cu relaia (E.3)zi+1 - zi distana dintre reperii de la adncimile zii zi+1U perimetrul baretei

Pe baza valorilor i calculate cu expresia (E.6) se construiete graficul de variaie cu adncimeaa efortului tangenial mobilizat pe suprafaa lateral (Fig E.3.e). Calculele prezentate lapunctele E.4.1 E.4.4. se repet n succesiunea artat pentru fiecare treapt de ncrcare,obinndu-se astfel elementele pentru interpretrile datelor experimentale, dintre care seprezint, spre exemplificare, urmatoarele:


23/98

23

Determinarea curbelor de transfer a ncrcrii

ntr-un sistem de coordonate (s,) se reprezint valorile deformaiilor baretei, si, la o adncimedat, zi, stabilite cu relaia (E.1) n corelare cu valorile efortului tangenial i calculate cu relaia(E.6), pentru diferite valori ale ncrcrii P0 aplicat la captul baretei. Se obine astfel o curbcare arat mrimea deformaiei necesar a fi atins la adncimea zi pentru a se mobiliza efortultangenial pe suprafaa lateral a baretei, denumit curb de transfer (fig.E.4).

Fig. E.4


24/98

24

Comparndu-se valoarea maxim a lui max de pe curba de transfer ( ab ) cu valoarea rezistenei

la forfecare a pmnturilor la aceeai adncime, izf, obinut prin ncercri de laborator sau peteren (bc ) se obin valorile coeficientului de reducere, i.

izf

i

,

max

=

(E.7)


25/98

25

Determinarea diagramelor de variaie a forei axiale transmis prin suprafaa bazei, Pvi forei axiale transmis prin frecare pe suprafaa lateral, Plat

Fora Pv la baza baretei corespunztoare diferitelor trepte de ncrcare P0 se calculeaz curelaia (E.3). Scznd Pv din P0 se obine Plat care reprezint cota-parte din fora total P0preluat prin frecare pe suprafaa lateral. n sistemul de coordonate (s,P) se construiesc curbele(s,P0), (s,Pv) i (s,Plat), dup cum arat n figura E.5.

Determinarea mrimii absolute a tasrii baretei pentru care se produce mobilizarea integral afrecrii pe suprafaa lateralPe baza valorilor Plat = f(s) din curba din figura E.5 se calculeaz rapoartele Plat/Plat,max.

Valorile Plat/Plat,max se reprezint grafic n funcie de tasrile corespunztoare, s(Fig. E.6).

Determinarea mrimii relative a tasrii baretei pentru care se produce mobilizarea integral arezistenei n planul bazeiPe baza valorilor Pv = f(s) din curba din figura E.5 se calculeaz rapoartele Pv/Pv,max.

Valorile Pv/Pv,max se reprezint grafic n funcie de tasrile relative corespunztoare, s/b, unde beste limea baretei (Fig. E.7).


26/98

26


27/98

27

Rezultatele obinute prin preluarea datelor nregistrate n timpul ncrcrii de prob sunt

prezentate sub form grafic n figurile E.8 E.11.

Fig. E.8


28/98

28

Fig. E.9


29/98

29

Fig. E.10


30/98

30

500

1500

2500

3500

4500

5500

6500

7500

8500

9500

10500

11500

10 15 20 25 30 35 40 45

Tasare, s (mm)

P,

Plat,Pv(kN)

Pv - s

Plat - s

P -s

Fig. E.11


31/98

31

Numrul piloilor ce se ncearc static pe un amplasament se stabilete de proiectantul despecialitate.

Numrul total minim al piloilor de diametru mic, d < 600mm, ncercai static axial lacompresiune este precizat n tabelul 2.

Tabelul 2Numrul piloilor conform proiectului 100 101500 5011000 10012000Numrul piloilor de prob ncercai 2 3 5 6

OBSERVAIEn fundaiile cu peste 2000 piloi, n afara celor ase piloi indicai pentru 2000 piloi se maincearc cte un pilot pentru fiecare 1000 sau 2000 piloi n plus, n funcie de uniformitatea

stratificaiei din amplasament.


32/98

32

n cazul piloilor de diametru mare, d 600mm, numrul minim al piloilor de prob, nfuncie de numrul total al piloilor i de modul de solicitare n exploatare, este precizat ntabelul 3.

Tabelul 3Numr minim al piloilor de prob n funcie de modul de solicitare

Solicitare axialNumrul de

piloidin lucraresau zon

Compresiune SmulgereSolicitare

transversal

40 1 1 141100 2 2 2101200 3 2 2

201 3+ cte un pilot pentru fiecare sut de piloi n

plus peste 2002 2

OBSERVAIENumrul minim al piloilor de prob indicat n tabelul 3 se aplici piloilor de diametru mic ncazul solicitrii axiale de smulgere sau solicitrii transversale, n funcie de modul de solicitare

n exploatare.

ncercarea piloilor de prob trebuie s se fac nainte de nceperea execuiei piloilordefinitivi din lucrare.


33/98

33

PRESCRIPII GENERALE DE PROIECTARE

Stri limit

Calculul piloilor izolai i al fundaiilor pe piloi se face, dup caz, n funcie de una sau maimulte combinaii posibile ale strilor limit.

Aciuni i situaii de proiectare

Calculul piloilor izolai i al fundaiilor pe piloi se face, dup caz, n funcie de una sau maimulte combinaii posibile de aciuni i/ sau situaii de proiectare.

Metode de proiectare i consideraii privind proiectarea

Metodele de proiectare se bazeaz pe modurile de abordare in SR EN 1997-1:2004.

Calculul piloilor izolai i al fundaiilor pe piloi se face pe baza precizrilor din SR EN 1997-1:2004.


34/98

34

PILOI SUPUI LA SOLICITRI AXIALE

Capacitatea portant la compresiune

Relaia general de verificare este:

Fc; Rc;d (1)unde:Fc;d valoarea de calcul a ncrcrii axiale de compresiune asupra unui pilot sau a unui grup

de piloi corespunztoare strii limit ultimeRc;d valoarea de calcul a luiRc


35/98

35

OBSERVAIE

n cazul grupelor de piloi trebuie luate n considerare dou mecanisme de cedare:- cedarea prin epuizarea capacitii portante la compresiune a piloilor luai individual;- cedarea prin epuizarea capacitii portante la compresiune a piloilor i a pmntului aflat

ntre piloi care acioneaz ca un bloc.

Capacitatea portant ultim la compresiune stabilit pe baza ncrcrilor statice de probpe piloi

Relatia general de calcul pentru valoarea caracteristic a capacitii portante ultime lacompresiune este:

Rc;k = Min {(Rc;m)med/1 ;(Rc;m)min/2 } (2)unde:Rc;k valoarea caracteristic a luiRcRc;m valoarea msurat a luiRc n una sau mai multe ncrcri de prob pe piloi(Rc;m)med valoarea medie a luiRc,m

(Rc;m)min valoarea minim a luiRc,m1 coeficient de corelare dat in tab. A9(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:20072 coeficient de corelare dat in tab. A9(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007


36/98

36

Capacitatea portant de calcul la compresiune se calculeaz cu:

Rc;d = (Rc;k)/t (3)unde:Rc;d valoarea de calcul a luiRcRc;k valoarea caracteristic a luiRct coeficient parial pentru rezistena total a unui pilot dat in tab. A6(RO), A7(RO) i

A8(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007sauRc;d = (Rb;k)/b + (Rs;k)/s (4)unde:

Rc;d valoarea de calcul a luiRcRb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluiRs;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a unui pilotb coeficient parial pentru rezistena pe baz a unui pilot dat n tab. A6(RO), A7(RO) si

A8(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007

s coeficient parial pentru rezistena prin frecare pe suprafaa lateral a unui pilot dat n tab.A6(RO), A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007


37/98

37

Capacitatea portant ultim la compresiune stabilit prin metode prescriptive

Piloi purttori pe vrf

Valoarea de calcul a capacitii portante ultime la compresiune a piloilor purttori pevrfse exprim prin relaia:Rc;d = Rb;d = Rb;k/b (8)unde:Rc;d valoarea de calcul a luiRcRb;d valoarea de calcul a rezistenei pe baz a pilotului

Rb;d =Rb;k/bunde:

Rb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluib coeficient parial pentru rezistena pe baz a pilotului: b = 1,4


38/98

38

Valoarea caracteristic a rezistenei pe baz se obine cu relaia:

Rb;k =Ab qb;k (9)undeRb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluiAb suprafaa bazei pilotului:

- pentru piloii executai pe loc cu seciunea circular constant, cu diametrul d:

Ab =d4

4

- pentru piloii forai cu baza lrgit, cnd se poate controla diametrul bazei db:

Ab = 0,9db

2

4

- pentru piloii tubulari, Ab se ia egal cu aria total a seciunii circulare cu diametrul

exterior dnumai dac golul a fost umplut cu beton pe o nlime de cel puin 3dde lanivelul vrfului; n caz contrarAbse consider aria net a seciunii inelare de beton.

qb;k valoarea caracteristic a presiunii pe baz:- pentru piloii de ndesare care reazem cu vrful pe roc stncoas sau semistncoas,sau pe straturi necoezive macrogranulare (blocuri, bolovni) qb k, = 20 000 kPa;

- pentru piloii de ndesare care reazem cu vrful ntr-un strat de pietri, conformtabelului;- pentru piloii de dislocuire care reazem cu baza n straturi necoezivemacrogranulare (blocuri, bolovni, pietri) conform calculului pentru pilotii flotanti


39/98

39

Piloi flotani

Valoarea de calcul a capacitii portante ultime la compresiune a piloilor flotani seexprim prin relaia:

Rc;d = Rb;d +Rs;d = Rb;k/b +Rs;k/s (10)unde:Rc;d valoarea de calcul a luiRcRb;d valoarea de calcul a rezistenei pe baz a pilotului

Rb;d =Rb;k/bunde:Rb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotului

b coeficient parial pentru rezistena pe baz a pilotuluiRs;d valoarea de calcul a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a pilotului

Rs;d =Rs;k/sunde:Rs;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a pilotului

s coeficient parial pentru rezistena prin frecare pe suprafaa lateral a pilotului


40/98

40

Valoarea caracteristic a rezistenei pe baz se obine cu relaia:

Rb;k =Ab qb;k (11)unde:Rb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluiAb suprafaa bazei pilotuluiqb;k valoarea caracteristic a presiunii pe baz

Valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a unui pilot seobine cu relaia:

Rs;k =As;i qs;i;k = Uqs;i;k li (12)unde:Rs;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a unui pilotAs;i suprafaa lateral a pilotului n stratul iU perimetrul seciunii transversale a pilotuluili lungimea pilotului n contact cu stratul iqs;i;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare lateral n stratul i


41/98

41

Valoarea de calcul a capacitii portante ultime la compresiune a piloilor flotani

prefabricai se exprim prin relaia:

Rc,d= Rb,d+ Rs,d=R R

b k

b

s k

s

, ,

1 1

+ = A qb b kb

,

1

+ U q ls k is

i,

1

(13)

unde:Rb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluiRs;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a pilotuluib;1 coeficient parial de rezisten dat n tabelul 4s;1 coeficient parial de rezisten dat n tabelul 4Ab suprafaa bazei pilotuluiU perimetrul seciunii transversale a pilotului

li lungimea pilotului n contact cu stratul iqb;k valoarea caracteristic a presiunii pe baz dat n tabelul 5qs;i;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare lateral n stratul i dat n tabelul 6


42/98

42

Tabelul 4

Modul de introducere a pilotului prefabricat n teren b1 s1 Piloi introdui prin batere 1,0 1,0Piloi introdui prin batere cu subsplare n pmnturi nisipoase, cu condiia bateriipe ultimul metru fr subsplare

1,0 1,6

Piloi introdui prin vibrare n pmnturi:

mijlocii si mari 0,8 1,0fine 0,9 1,0nisipoase saturate de ndesare medieprfoase 1,0 1,0prafuri nisipoase 1,1 1,1prgile nisipoase sau prfoase 1,2 1,1argiloase cu indicele de consisten 0,5 1 1,0 1,0


43/98

43

Tabelul 5Pmnturi necoezive Pmnturi coeziveNisipuri Ic

Adncimea

denfigere

Pietrimari medii fine

Nisipprfos 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4

(m) qb;k (kPa)3 7500 6500 2900 1800 1200 7000 4000 3000 2000 1200 1000 6004 8300 6600 3000 1900 1250 8300 5100 3800 2500 1600 1200 7005 8800 6700 3100 2000 1300 8800 6200 4000 2800 2000 1300 8007 9700 6900 3300 2200 1400 9700 6900 4300 3300 2200 1400 850

10 10500 7300 3500 2400 1500 10500 7300 5000 3500 2400 1500 90015 11700 7500 4000 2800 1600 11700 7500 5600 4000 2800 1600 100020 12600 8200 4500 3100 1700 12600 8200 6200 4500 3100 1700 110025 13400 8800 5000 3400 1800 13400 8800 6800 5000 3400 1800 120030 14200 9400 5500 3700 1900 14200 9400 7400 5500 3700 1900 1300

35 15000 10000 6000 4000 2000 15000 10000 8000 6000 4000 2000 1400OBSERVAII............


44/98

44

Tabelul 6

Pmnturi coezivePmnturi necoezive Ic

Adncim

ea

marisi medii

fine prfoase 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3

(m) qs;k (kPa)1 35 23 15 35 23 15 12 5 22 42 30 20 42 30 20 17 7 33 48 35 25 48 35 25 20 8 44 53 38 27 53 38 27 22 9 55 56 40 29 56 40 29 24 10 67 60 43 32 60 43 32 25 11 7

10 65 46 34 65 46 34 26 12 815 72 51 38 72 51 38 28 14 1020 79 56 41 79 56 41 30 16 1225 86 61 44 86 61 44 32 18 -30 93 66 47 93 66 47 34 20 -

35 100 70 50 100 71 50 36 22 -OBSERVAII......


45/98

45

Valoarea de calcul a capacitii portante ultime la compresiune a piloilor flotaniexecutai pe loc se exprim prin:

Rc,d= Rb,d+ Rs,d=

R Rb k

b

s k

s

, ,

2 2

+ =A qb b k

b

,

2

+U q ls k i

s

i,

2

(14)

unde:

Rb;k valoarea caracteristic a rezistenei pe baz a pilotuluiRs;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare pe suprafaa lateral a pilotuluib;2 coeficient parial de siguran dat n tabelul 7s;2 coeficient parial de siguran dat n tabelul 8Ab suprafaa bazei pilotului

U perimetrul seciunii transversale a pilotuluili lungimea pilotului n contact cu stratul iqs;i;k valoarea caracteristic a rezistenei de frecare lateral n stratul i dat n tabelul 6qb;k valoarea caracteristic a presiunii pe bazValoarea caracteristic a presiunii pe baz, qb;k, se determin, dup caz, astfel:


46/98

46

i) Pentru piloii de ndesare executai prin batere sau vibropresare, valorile sunt date n

tabelul 5ii) Pentru piloii de dislocuire care reazem cu baza pe pmnturi coezive, cu condiiaasigurrii ptrunderii bazei pilotului n stratul respectiv pe o adncime egal cu cel puindiametrul pilotului sau al bulbului:q

b k, = Nc cu;d +d;1 D (15)unde:Nc factor de capacitate portant,Nc = 9cu;d valoarea de calcul a coeziunii nedrenated;1 media ponderat, prin grosimile straturilor, a valorilor de calcul ale

greutilor volumice ale straturilor strbtute de pilotD fia real a pilotului (adncimea la care se gsete baza pilotului, msurat

de la nivelul terenului natural, sau, pentru infrastructurile podurilor, de la nivelulfundului albiei, innd seama de adncimea de afuiere)


47/98

47

iii) n lipsa datelor privind rezistena la forfecare a stratului de la baza pilotului, se admite,

pentru pmnturi coezive, utilizarea valorilor din tabelul 9iv) Pentru piloii de dislocuire care reazem cu baza pe straturi necoezive:q

b k, = ( ddbN + d;1DcNq ) (16)unde: coeficient determinat n funcie de gradul de ndesare ID al pmntului de la baza

pilotului, dat n tabelul 10d valoarea de calcul a greutii volumice a pmntului de sub baza pilotuluid;1 media ponderat, prin grosimile straturilor, a valorilor de calcul ale

greutilor volumice ale straturilor strbtute de pilotdb diametrul pilotului la nivelul bazeiN,Nq factori de capacitate portant determinai n funcie de valoarea de calcul a

unghiului de frecare interioar, d, al stratului de la baza pilotului, dai n tabelul11

Dc fia de calcul a pilotului:Dc =db dacDdbDc =D dacD


48/98

48

Tabelul 7 Tabelul 8

Tipul pmntului dela baza pilotului Tipul pmntuluidin jurul pilotuluicoeziv necoeziv coeziv necoeziv

Tehnologiade betonarea pilotului

b2

Modul de execuie apilotului

s2

Cu tubaj introdus prin

batere i betoncompactat prin batere

1,20 1,20

Betonare n uscat, inclusivpentru pilot forat cu burghiucontinuu (CFA)

1,20 1,20Cu tubaj introdus prinvibrare i betoncompactat prin vibrare

1,70 1,20

Betonare sub ap

- cu injecie la baz 1,30 1,20- fr injecie la baz 1,45 1,30

Forat n uscat i

netubat, cu tubajrecuperabil i cuburghiu continuu(CFA)

1,90 1,70

Betonare sub noroi Forat cu tubaj

nerecuperabil

1,90 1,50

- cu injecie la baz 1,45 1,30 Forat sub noroi 2,40 1,90- fr injecie la baz 1,90 1,50


49/98


50/98

50

Tabelul 10ID 0,000,35 0,5 100,360,65 0,4 150,661,00 0,3 20


51/98

51

Capacitatea portant

ultim

la compresiune a unui pilot care lucreaz

n grup

Valoarea de calcul a capacitii portante la compresiune a unui pilot care lucreaz n grupse determin cu:

Rc;g = muRc;d (19)

unde:Rc;d valoarea de calcul a luiRc apilotului izolatmu coeficient de utilizare:

mu = 1 pentru piloii purttori pe vrfi piloii flotani de ndesare avndfia integral cuprins n pmnturi necoezive

mu = f (r/r0 ) dat n tabelul 14unde:r distana minim (lumina) ntre 2 piloi vecinir0 raza de influen a pilotului izolat n planul bazei:

r0 = li tgiunde:li grosimea stratului i prin care trece pilotuli = (d/4)


52/98

52

Tabelul 14r/r0 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8mu 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,70 0,60

Capacitatea portant ultim la compresiune a grupei de piloi

n cazul grupelor de piloi se va lua n considerare i cedarea prin epuizarea capacitiiportante la compresiune a piloilor i a pmntului aflat ntre piloi care acioneaz ca un bloc.


53/98

53

Rezistena la traciune a pilotului


Ft;d Rt;d (20)unde:Ft;d valoarea de calcul a traciunii exercitat asupra unui pilot corespunztoare strii

limit ultimeRt;d valoarea de calcul a luiRt

Rezistena ultim la traciune stabilit pe baza ncrcrilor statice de prob pe piloi

Relatia general de calcul pentru valoarea caracteristic a rezistenei ultime la traciuneeste:

Rt;k = Min {(Rt;m)med/1 ;(Rt;m)min/2 } (21)unde:Rt;k valoarea caracteristic a luiRtRt;m valoarea msurat a luiRt n una sau mai multe ncrcri de prob pe piloi(Rt;m)med valoarea medie a luiRt,m(Rt;m)min valoarea minim a luiRt,m1 coeficient de corelare dat in tab. A9(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007


54/98

54

2 coeficient de corelare dat in tab. A9(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007

Rezistena de calcul la traciune se calculeaz cu:

Rt;d =Rt;k/s;t (22)unde:Rt;d valoarea de calcul a luiRtRt;k valoarea caracteristic a luiRcs;t coeficient parial pentru rezistena la traciune a unui pilot dat in tab. A6(RO),

A7(RO) si A8(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007


55/98

55

Rezistena ultim la traciune stabilit prin metode prescriptive

Rezistena ultim la traciune pentru piloii prefabricai se determin cu:

RU q l

t d

s k i

m s

i

,

,=

1

(26)

unde:U, qs;i;k,li, s;1 conform semnificatiilor precizate anteriorm coeficient parial: m = 2,4

Rezistena ultim la traciune pentru piloii executai pe loc se determin cu:

R U q lt ds k i

m s

i

,,=

2

(27)

unde:U, qs;i;k,li, s;2 conform semnificaiilor precizate anteriorm coeficient parial: m = 2,4


56/98

56

Deplasrile verticale ale fundaiei pe piloi (starea limit de exploatare normal pentrustructura suportat de piloi)

Trebuie evaluat deplasarea vertical (tasarea) fundaiei pe piloi pentru condiiile strilorlimit ale exploatrii normale i comparat cu valoarea tasrii acceptabile:

s sacc (28)

unde:s deplasarea vertical (tasarea) fundaiei pe piloi estimat/ calculatsacc deplasarea vertical (tasarea) acceptabil pentru structura suportat de piloi


57/98

57

CALCULUL TASRII PROBABILE A UNEI FUNDAII PE PILOI CU METODABAZAT PE SCHEMA FUNDAIEI CONVENIONALE

n cazul fundaiei cu piloi verticali (fig. D.1 a), fundaia convenional se consider c are talpaorizontal la nivelul mediu al vrfurilor piloilor i dimensiunile n plan egale cu:

0'

0'

r2BBr2LL

+=

+= (D.1)

unde:L, B lungimea, respectiv limea fundaiei convenionale, n metriL, B lungimea, respectiv limea conturului exterior al grupului de piloi,

msurate n planul radierului, n metrir0 raza de influen a pilotului (pct. 7.2.4), n metri

n cazul fundaiei cu piloi nclinai (fig. D.1 b) fundaia convenional are dimensiunile nplan Li Begale cu lungimea, respectiv limea conturuluiexterior al grupului de

piloi, msurate n planul vrfurilor piloilor.


58/98

58

a) b)

Fig. D.1

P i di t t l f d i i i l id l


59/98

59

Presiunea medie net pn pe talpa fundaiei convenionale se consider egal cu:

''n BLNp=

(kPa) (D.2)

unde:N efortul total vertical provenit din ncrcrile de calcul din gruparea fundamental

ce acioneaz n planul tlpii radierului, n kilonewtoni.

Pentru calculul tasrii probabile a fundaiei convenionale, pmntul de sub nivelul vrfurilorpiloilor se mparte n straturi elementare, pn la o adncime corespunztoare limitei inferioarea zonei active.

Fiecare strat elementar se constituie din pmnt omogen; grosimea stratului trebuie s fie mai

mic dect 0.4 B.

La limitele de separaie ale straturilor elementare se calculeaz eforturile unitare verticaledatorate presiunii nete transmise pe talpa fundaiei convenionale, cu relaia:

n0zi p= (kPa) (D.3)


60/98

60

Limita zonei active se consider la nivelul stratului elementar la care ncepe s se ndeplineasccondiia:

gzizi 1.0 (D.4)

n situaia n care limita inferioar, astfel stabilit, rezult n cuprinsul unui strat avnd modululde deformaie linear mult mai mic dect al straturilor superioare, sau avnd E100000 kPa)i exist sigurana c n cuprinsul acesteia, pn la adncimea corespunztoare atingeriicondiiei (D.4), nu apar orizonturi mai compresibile, adncimea zonei active se limiteaz lasuprafaa acestui strat.


61/98

61

Tasarea probabil a fundaiei convenionale se calculeaz cu relaia:

=n

i

izi

E

hs

1

100

(cm) (D.5)

PILOI SUPUI LA SOLICITRI TRANSVERSALE


62/98

62

PILOI SUPUI LA SOLICITRI TRANSVERSALE

Generaliti


Ftr ,d Rtr ,d (29)

unde:Ftr ,d valoarea de calcul a ncrcrii transversale asupra unui pilot corespunztoare strii

limit ultimeRtr;d valoarea de calcul a lui Rtr lund n considerare efectul oricror ncrcri axiale

de compresiune sau de traciune

Rezistena la ncrcare transversal pe baza ncrcrilor de prob pe piloi


63/98

63

Rezistena la ncrcare transversal pe baza ncrcrilor de prob pe piloi

Rezistena de calcul la ncrcare transversal se calculeaz cu:

RR

tr d

tr k

tr

,

,=

(30)

unde:

Rtr,k valoarea caracteristic a ncrcrii transversale, stabilit cu luarea n considerarea factorului de corelare din tabelul A9(RO) din SR EN 1997-1:2004/NB:2007n funcie de numrul ncrcrilor de prob

tr coeficient parial: tr = 2

Rezistena la ncrcare transversal pe baza rezultatelor ncercrilor asupra terenului i a

parametrilor de rezisten ai pilotului

Calculul rezistenei la ncrcare transversal a unui pilot lung, svelt poate fi efectuat folosindteoria unei grinzi ncrcat la o extremitate i rezemat pe un mediu deformabil, caracterizatprintr-un modul al reaciunii laterale.


64/98

64

CALCULUL UNUI PILOT IZOLAT SUPUS LA SOLICITRI TRANSVERSALEFOLOSIND TEORIA GRINZILOR PE MEDIU WINKLER

Pentru calculul deformaiilor i eforturilor n lungul unui pilot izolat, definit ntr-un sistemde axe (fig. A.1 a) supus la ncrcri transversale (for tietoare, moment ncovoietor)terenul de fundare se asimileaz cu un mediu discret (de tip Winkler) alctuit din

resoarte independente (fig. A.1 b). Caracteristica de deformabilitate a resoartelorsupuse la presiuni orizontale poart denumirea de coeficient al reaciunii laterale Es .


65/98

65

Fig. A.1

Datorit variaiei importante pe vertical a naturii i strii terenului, se recomand s se


66/98

66

p p ,considere coeficientul Es variabil cu adncimea: Es=Es(z).

Considernd c un pilot acionat de solicitri transversale conform fig. A.1 sufer deformaia

y=y(z), n urma creia se mobilizeaz din partea terenului presiunea reactiv )z(pp rr = (fig. A.1c), se poate exprima echilibrul diferenial cu relaia:

0pdz

yd)EI( r4

4

p =+ (A.1)

unde:

rp presiunea reactiv

yEp sr = (EI)p rigiditatea la ncovoiere a seciunii pilotului.

Pentru rezolvarea ecuaiei (A.1) pot fi adoptate mai multe ipoteze ca de exemplu:


67/98

67

1) Ipoteza terenului linear-elastic, cu coeficient al reaciunii laterale variabil linear cuadncimea:

zmE hs = (A.2)

unde:mh modulul coeficientului reaciunii laterale; mh = Kbc

Coeficientul Es se determin cu relaia:(kPa)zKbE cs = (C.1)

unde:K coeficient de proporionalitate, n kilonewtoni pe metru la puterea a patra,

conform tabelului C.1; coeficientul K se determin pentru straturile de pmntaflate pn la o adncime lk , n metri, care se calculeaz cu relaia:lk = 3l0 D (C.2)unde:l0 lungimea activaD fia pilotului sau baretei, n metri

bc limea de calcul, n metri, se determin astfel:


68/98

68

1. Pentru piloibc = d(1+tgfmed) (C.3)2. Pentru barete, cnd ncrcarea lateral se aplic perpendicular pe latura ceamai mare a seciunii transversale, lbc = l+2b tgfmed (C.3)unde:d diametrul pilotului, n metri

saub latura mic a seciunii transversale a baretei, paralel cu direcia planului de

aciune a ncrcrii laterale, n metrifmed unghiul de frecare intern n termeni de eforturi efective; valoarea fmed se

calculeaz ca medie ponderat (prin tgf) pentru straturile de pmnt aflatepn la adncimea lk

3. Pentru barete, cnd ncrcarea lateral se aplic perpendicular pe latura cea maimic a seciunii transversale, b, se utilizeaz graficele din figura C.1; pentru valoriintermediare se interpoleaz liniar; valorile f din grafice sunt valori medii, fmed,

calculate ca medie ponderat (prin tgf) pentru straturile de pmnt aflate pn laadncimea lk

Se verific condiia:


69/98

69

1. bc dt(piloi, cazul 1)

2. bc l t(barete, cazul 2)3. bc b t(barete, cazul 3)unde:t distana liber minim (lumina) dintre 2 elemente (piloi sau barete)

vecine, corespunzatoare direciei pe care s-a calculat bc, n metri

OBSERVATIEDac n limitele grosimii lk se ntlnesc mai multe straturi caracterizate prin coeficieni deproporionalitate Ki diferii ( cu peste 50%) fa de media ponderat linear cu grosimile, iargrosimea fiecrui strat hi este cel puin egal cu limea de calcul a pilotului bc , se evalueaz

un coeficient echivalent, K, cu relaia:

2

1 1

)2(

k

n

i

n

ij

jiii

l

hhhK

K

= +=

+

=

(C.4)


70/98

70

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00

bc/b

l/b f'=10f'=10f'=10f'=10

f'=14f'=14f'=14f'=14

f'=18f'=18f'=18f'=18

f'=22f'=22f'=22f'=22

f'=26f'=26f'=26f'=26

f'=30f'=30f'=30f'=30

f'=34f'=34f'=34f'=34

f'=38f'=38f'=38f'=38

Figura C.1

Calculul deformaiilor i eforturilor n ipoteza terenului linear elastic se face cu relaiile:


71/98

71

)D/z(B)EI(

M)D/z(A

)EI(P

)z(y yp

2

yp

3 +

=

(A.3)

)D/z(B)EI(

M)D/z(A

)EI(

P)z(

pp

2

+

=

(A.4)

)D/z(MB)D/z(AP)z( mm += (A.5))D/z(B

M)D/z(PA)z(T tt

+=

(A.6)

unde:( ) d l i il t l i d l d i


72/98

72

y(z) deplasarea n seciunea pilotului de la adncimea z(z) rotirea n seciunea pilotului de la adncimea zM(z) momentul ncovoietor n seciunea pilotului de la adncimea zT(z) fora tietoare n seciunea pilotului de la adncimea zAy(z/D), By(z/D), A(z/D)Bt(z/D) sunt coeficieni de influen funcie de fia

redus = /Dzmax i funcie de adncimea relativ z/D, iar

5

h

p

m

)EI(=

2) Ipoteza terenului nelinear, cu coeficient al reaciunii laterale dependent de nivelulde solicitare i cu o distribuie oarecare pe adncime E E (z y)


73/98

73

de solicitare i cu o distribuie oarecare pe adncime Es=Es(z,y).

METODA CURBELOR p-y

Curba p-y la o cot curent z, (fig. C.2) se compune, de regul, din urmtoarele poriuni:

Fig. C.2

Poriunea OA, hiperbol, ce se determin cu relaia:y1y


74/98

74

d0 p

y

K

1

p

y

+= valabil pentru p pdi y d (C.5)unde:pd presiunea ultim de calcul n kilonewtoni pe metru ptrat coeficient de siguran, determinat cu relaia:

)dzK/(p1

1

id = coeficient ce depinde de tipul pmntului i al ncrcrii, care se ia : =0.04

pentru pmnturi necoezive i conf. tabelului C.2 pentru pmnturi coezive;K0 panta iniial care se ia astfel:

zd

b

KK

c

0 = la pmnturi necoezive

25.0c

d0

)(d

pK

= la pmnturi coezive

coeficient conform tabelului C.2ec deformaia axial determinat prin ncercarea la compresiune triaxial,

corespunztoare la 50 % din deviatorul de rupere; n lipsa datelorexperimentale se pot adopta valorile precizate n cadrul observaiei de subtabelul C.2.

Tabelul C 1


75/98

75

Tabelul C.1

Coeficientul de proporionalitate K, kN/m4Tipul pmntului piloi prefabricai piloi executai pe locArgile i argile prfoase avnd Ic0.25 6502500 5002000Argile i argile prfoase avnd 0.25


76/98

76

Poriunea AB, liniar, caracteristic pmnturilor ce pot suferi degradri structurale la diferite

tipuri de solicitri (argile supraconsolidate, nisipuri afnate saturate solicitate ciclic etc.).

Poriunea liniar orizontal, dup caz, AD sau BC.

Presiunea pd (pd ) reprezint rezistena reziduali se determin prin ncercri de laborator.

n mod aproximativ, pentru argile se poate aprecia deplasarea necesar mobilizrii rezisteneireziduale cu relaia:y = d (C.6)unde: conform tabelului C.2.

Tabelul C.2


77/98

77

Tabelul C.2

Tipul pmntului coezivParametrul Tipul ncrcriiNormal consolidat Supraconsolidat

Static10

20ec

80ec

305ec

8ec

Ciclic10

7.5ec

20ec

302.5ec

5ec

Calculul presiunii ultime pentru pmnturi necoezive

Cazul aciunii statice

'0'

'

ds p

sin1

sin14p

+=

(kPa)(C.7)

unde:

unghiul de frecare interioar efectiv, n gradep0 presiunea vertical efectiv la cota z, n kilopascali

Cazul actiunii ciclice


78/98

78

'0'

'

dc psin1sin13p

+=

(kPa)(C.8)

pentru adncimi z 2d

i

'0'

'

ds psin1

sin1

d2

z3p

+=

(kPa) (C.9)

pentru adncimi z>2d.

Calculul presiunii ultime pentru pmnturi coezive


79/98

79

p p p

upd cNp = (C.10)

unde:cu coeziunea aparent nedrenat, de calcul;Np coeficient care variaz linear cu adncimea; se determin astfel:

- n cazul solicitrilor statice:

crp z

z71N +=

(C.11)

- n cazul solicitrilor ciclice:

cr

p

z

z8N =

(C.12)

zcr=10d

la pmnturi normal consolidate sau uor supraconsolidatezcr=5d la pmnturi supraconsolidate


80/98


81/98

81

a) b)

Fig. A.2

Rezistena la ncrcare transversal prin metode prescriptive


82/98

82

Rezistena caracteristic la ncrcare transversal a piloilor verticali n radiere joase sedetermin cu:

Rtr,k =2

0

M

l

cap

n cazul pilotului considerat ncastrat n radier (31)

sau

Rtr,k =M

l

cap

0 n cazul pilotului considerat articulat n radier (32)

unde:

l0 lungimea convenional de ncastrare; valorile l0sunt date n tabelul 15Mcap momentul ncovoietor capabil al seciunii pilotului, determinat conformreglementrilor tehnice specifice privind calculul elementelor de beton armat

OBSERVAII1. Relaiile pot fi utilizate n cazul cnd fia, D, este mai mare dect 5l0


83/98

83

2. n cazul unei stratificaii neomogene, l0 se stabilete ca medie ponderat (prin grosimilede straturi) ale valorilor corespunztoare straturilor ntlnite pe o adncime egal cu 1,5 l0 ,n care l0 reprezint valoarea corespunztoare stratului de la suprafa.3. Nu se utilizeaz lungimea l0 din tabelul 15 la calculul sgeii.

Tabelul 15Barete, n funcie de direcia foreiorizontale

PiloiParalel

cu latura mare, lParalel

cu latura mic, bTipul pmntului

l0Nisipuri cu ID 0,35 ipmnturi coezive cu IC 0,5

4d 2,50l 4b

Nisipuri cu ID = 0,36 0,65 i pmnturicoezive cu IC = 0,51 0,75

3d 1,75l 3b

Nisipuri, nisipuri cu pietri cu ID 0.66 i

pmnturi coezive cu IC = 0,76 1,00 2d 1,25l 2bPmnturi coezive cu IC>1,00 1,5d 1,00l 1,5b

8.4.3 Rezistena de calcul la ncrcare transversal se determin cu:


84/98

84

Rtr,d=

Rtr k

tr

,

(33)

unde:tr coeficient parial: tr = 2

CALCULUL FUNDATIEI PE PILOI CU RADIER RIGID


85/98

85

Cunoscndu-se aciunea exterioar pe radier, { } ( )zyxzyxT M,M,M,F,F,FF = , (fig. B.1)se cere:- determinarea deplasrilor {DT}T=(u,v,w,x, y,z);- determinarea eforturilor {fi}T=(fx,fy,fz,mx,my,mz) n seciunea de ncastrare a fiecrui pilot i,

n radier;

- determinarea diagramelor de eforturi secionale n lungul fiecrui pilot;- verificarea de rezisten a seciunii piloilor i verificarea la capacitatea portant n raport cu

terenul;- verificarea, dac este cazul, la starea limit de deformaii


86/98

86

Fig. B.1

Calculul se efectueaz n urmtoarele etape:


87/98

87

- se determin matricea de rigiditate [Ki] a fiecrui pilot i, n raport cu sistemul local de axeOixiyizi;- se determin matricea de rigiditate a grupului de piloi [K] n raport cu sistemul general de

axe, Oxyz, prin asamblarea rigiditilor locale i transformarea sistemelor de coordonate;- se rezolv sistemul de ecuaii:

[K}{D}={F} (B.1)i se determin vectorul deplasrilor radierului, {D};- se determin vectorul deplasrilor {di} la capul fiecrui pilot, n raport cu sistemul propriu

de axe:{di}=[ri][li]{D} (B.2)

-n care [ri][li] sunt matricele de transformare a axelor prin rotaie i respectiv translaie;- se determin solicitrile pe capul pilotului:

{fi}=[Ki]{di} (B.3)- se efectueaz calculul eforturilor n lungul axei pilotului;- se fac verificri de rezisten ale seciunii pilotului conform reglementrilor tehnice

specifice;

- se fac verificri la capacitatea portant n raport cu terenul;- se fac verificri la starea limit de deformaii, dac se impun.

Determinarea flexibilitii pilotului izolat


88/98

88

Se consider un pilot izolat definit n sistemul local de axe (fig. B.2). Se aplic, n modsuccesiv, cte o solicitare unitar fx=1, fy=1, fz=1, mx=1, my=1 i mz=1 n capul pilotului, i sedetermin deplasrile xx, yy, x=x, y=y, x, i y, mrimi ce au semnificaia de coeficienide flexibilitate.

Fig. B2

Determinarea matricii de rigiditate [Ki] a pilotului izolat.

i d i idi f


89/98

89

Matricea de rigiditate are forma:

u v w x y zfx Kx 0 0 0 K 0fy 0 Ky 0 Ky 0 0

fz 0 0 Kz 0 0 0mx 0 Ky 0 K(x) 0 0my Kx 0 0 0 K(y) 0mz 0 0 0 0 0 K

=

=

=

=

=

/1K

/1K

)y(K

)y(

)y()y(K

)y()y(K

zz

2xx

x

2xx

xx

2xx

x

OBSERVAIE

I di ii di l i li i di i ( )


90/98

90

Indicii din paranteze arat c relaia se aplici pe direcia (y).n cazul piloilor avnd seciunea transversal cu simetrie axial mrimile dup cele 2 direciidin plan sunt egale.

n cazul grupului plan de piloi (fig. B.3):

yyzx

zyzzzzx

xyxxzxx

MKwKuK

FKwKuKFKwKuK

=++

=++=++

unde:

pn 22 i(


91/98

91

++=

=+=

+=

=+=

==

+=

pp

pp

p

p p

p

p

n

1

n

1

2x

2z

2i

n

1zx

n

1

2x

2ziz

n

1

2x

2zzz

n

1x

n

1xxzix

n

1zxxzxz

n

1

2z

2xxxx

K)sinKcosK(xK

KsinK)sinKcosK(xK

)sinKcosK(K

KcosKcossin)KK(xK

Kcossin)KK(K

sinKcosK(K

Fig. B.3

ELEMENTE PRIVIND PROIECTAREA STRUCTURAL A PILOILOR

Alctuirea pilotului trebuie astfel conceput nct s fac fa tuturor situaiilor la care pot fi


92/98

92

Alctuirea pilotului trebuie astfel conceput nct s fac fa tuturor situaiilor la care pot fisupui piloii att pe parcursul execuiei, inclusiv transportul i baterea dac este cazul, ct i nexploatare.

Piloii supui la ncrcri de traciune trebuie concepui pentru a suporta ntreaga for de

smulgere pe ntreaga lor lungime, dac este necesar.La piloii executai pe loc, valorile rezistenelor corespunztoare clasei betonului se afecteazcu urmtorii coeficienii de reducere dai n tabelul 16:

Tabelul 16

Condiiile de betonare Coeficient de reducereBetonare n uscat 0,95Betonare sub ap sau sub noroi de foraj 0,80OBSERVAIECoeficienii de reducere menionai sunt suplimentari fa de

coeficienii condiiilor de siguran care in seama de dimensiunileseciunilor transversale i de poziia de turnare a betonului stabiliiconform normelor specifice de beton armat

Elemente constructive specifice piloilor executai pe loc


93/98

93

Alegerea clasei betonului, a dozajului minim de ciment si a tipului si dimensiunilor agregatelorse fac cu respectarea prevederilor din SR EN 1536:2004 i NE 012/1:2007.

Pentru piloii situai n terenuri cu ape agresive, la alctuirea reetei de betonare trebuie s se

in

seama de reglementrile specifice.

Armturile piloilor se realizeaz, dup caz, din oel tip OB 37, PC 52 sau S500.

Alctuirea piloilor

Diametrul pilotului se stabilete funcie de tehnologia de execuie ce se adopt.

Lungimea pilotului se stabilete astfel nct, prin efectul combinat al frecrii pe suprafaalaterali al rezistenei n planul bazei, pilotul s transmit la teren ncrcarea axial de calculcare i revine.

Se recomand ca lungimea pilotului forat de diametru mare s se determine n funcie deadncimea la care se ntlnete stratul practic incompresibil.La piloii cu solicitri orizontale importante, lungimea pilotului se stabilete astfel nct s seasigure ncastrarea necesar n teren.

Adncimea de ptrundere a pilotului n stratul portant trebuie s fie de cel puin 2 d lapiloii cu d< 1,20 m i 1,5 dla piloii cu d 1,20 m (d- diametrul pilotului).

Dac stratul portant este constituit dintr o roc stncoas se admite ca ncastrarea s se fac pe


94/98

94

Dac stratul portant este constituit dintr-o roc stncoas, se admite ca ncastrarea s se fac peminimum 0,5 m dup ndeprtarea stratului de roc alterat.

Evazarea la baza pilotului forat se face numai n cazul n care baza ptrunde ntr-un strat cucoeziune mare, avnd rezistena la compresiune cu deformare lateral liber (compresiune

monoaxial) de cel puin 200 kPa la forarea n uscat i 300 kPa la forarea n ap.Evazarea se face sub forma unui trunchi de con, cu nlimea cel puin egal cu diametrulseciunii curente a pilotului. Se recomand ca aria seciunii bazei lrgite s nu depeasc detrei ori seciunea curent a pilotului.

Pentru sporirea capacitii portante a pilotului forat precum i pentru micorarea

deformaiilor datorate terenului de la baz, eventual slbit prin operaia de forare, se poateprevedea o injectare la baza pilotului sau n lungul suprafeei laterale a acestuia. n acest scop,evile prin care urmeaz a se injecta suspensia (de obicei lapte de ciment) se nglobeaz ncorpul pilotului, fiind coborte n gaura forat odat cu carcasa de armtur. Reeta itehnologia de injectare se precizeaz n caietul de sarcini.

Armarea piloilor se face, de regul, cu carcase de armtur formate din bare longitudinale,etrieri sau fret, inele de rigidizare i distanieri.

Dispunerea piloilor n radier

Distana minim ntre axele piloilor msurat n teren este de:


95/98

95

Distana minim ntre axele piloilor, msurat n teren, este de:

3d n cazul piloilor de ndesare

2 d +3

100D n cazul piloilor de dislocuire (valoare minim recomandat)

unde:d diametrul sau latura mic a seciunii pilotuluiD fia real a pilotului

Repartizarea piloilor sub radierul fundaiei se face, dupa caz, n rnduri paralele, radial, nah sau n funcie de modul de conformare a structurii de rezisten a construciei, pe baza

valorilor solicitrilor preluate de piloi


96/98

96

valorilor solicit rilor preluate de piloi.

Alctuirea radierului

Adncimea de fundare a radierului se stabilete n raport cu :

existena subsolurilor i instalaiilor subterane; condiiile geologice i hidrogeologice ale amplasamentului (nivelul apelor subterane ivariaia acestuia n timpul construciei i al exploatrii acesteia etc.); posibilitatea de umflare prin nghe a pmnturilor etc.

Radierul de beton armat se calculeaz sub aciunea ncrcrilor de la suprastructuri areaciunilor din piloi.

nlimea radierului se determin din calcul. n cazul radierului de tip plac groas,nlimea nu va fi mai mic de 30 cm.

Clasa betonului trebuie s fie minim C12/15 (Bc15) si va fi corelat cu clasa de beton dinpiloi.

Di t f i il il i li i i di l i b i fi d l


97/98

97

Distanantre faa exterioar a piloilor marginali i extremitatea radierului trebuie s fie de celpuin 25 cm.

Lungimea prii piloilor cuprins n radierul de beton armat se determin n funcie detipul de solicitare

i de tipul

i diametrul arm

turii longitudinale din corpul pilotului (nu se

include n grosimea radierului stratul de beton de egalizare) conform reglementrilor tehnicespecifice.

n cazul fundaiilor pe piloi supui la solicitri axiale de compresiune i la fore orizontale carepot fi preluate de piloii considerai articulai n radier, piloii trebuie s ptrund n radier cu

capetele intacte pe o lungime de 5 cm, iar armturile longitudinale ale piloilor s se nglobezen radier pe minimum 25 cm.

n cazul fundaiilor pe piloi supui la solicitri axiale de smulgere sau la fore orizontale mari,

care impun preluarea acestora prin piloi considerai ncastrai n radier, piloii trebuie st d di t l i t t l i d l i 10 i t il


98/98

98

ca e pu p e ua ea acesto a p piloi considerai ncastrai n radier, p o t ebu e sptrund n radier cu capetele intacte pe o lungime de cel puin 10 cm, iar armturilelongitudinale ale piloilor trebuie s se nglobeze n radier pe o lungime determinat princalculul su constructiv, cu respectarea prevederilor din normele tehnice.

02. Fundatii Pe Piloti_curs

Documents

Transcript of 02. Fundatii Pe Piloti_curs